三相卧螺离心机在分离油泥中的应用(精)
三相卧螺离心机油水分离的CFD分析
文章编号：1005 -0329(2017)06 -0026 -06三相卧螺离心机油水分离的CFD分析姜杰，温冬，肖泽仪(四川大学，四川成都610065)摘要：采用计算流体动力学（CFD)方法和计算软件FLUENT对分离含油废水的三相卧式螺旋卸料沉降离心机油水 分离进行数值模拟。
基于离心机转鼓结枸与流体流动方式的简化进行物理建模，对离心机油水分离稳态进行分析，确定 排水孔宽度以及溢流口轴向宽度对离心机油水分离效率的影响。
模拟结果表明:在油相溢流口附近，油水两相的粘度差 和速度差分在力，分水相跟随油相溢流。
适当调节排水孔宽度增大该处流量可以离心机的油水分离效率;增大溢流口轴向宽度可以流体溢流速度，减小油水两相的力，水相跟随油相溢流、离心机的油水分离效率。
模拟方法和结果可以为三相卧螺离心机的结枸设计。
关键词：离心分离;多相流;数值模拟;模简化;含油废水;分离效率中图分类号：TH123 ;TQ051.8 文献标志码： A d〇i：10. 3969/j. issn. 1005 -0329. 2017. 06. 006 CFD Analysis for Three-phase Decanter Centrifuge for Oily Wastewater SeparationJIANG Jie，WEN Dong，XIAO Ze-yi(Sichuan University，Chengdu 610065，China)Abstract ：The numerical simulation for the oil/water separation in the drum of a three-phase decanter centrifuge in separating oily wastewater was performed by using CFD. Based upon the simplification of the fow field and the drum structure，a physcal model for simulation was built，and the analysis under the steady-state of oil/water separation was carried out，and then the definite relation of the oil/water separation efficiency to the oil overflow mouth axial width and the water width was observed. The simulation results showed that viscosity and velocity differences between oil and water near the overflow mouth produced friction stress，which could further cause water following oil overflow near the water-oil interface. The proper adjustment of the drain hole width could improve flow rate，which would improve oil-water separation efficiency. Increasing overflow mouth axial width could slow the overflow velocity of the fluid and then reduce the friction stress between oil and water and therefore water following oil overflow， which would improve the oil/water separation efficiency. The simulation method and results might be considered as a practical effort for structural design of a three-phase decanter centrifuge.Key words ：centrifugation; multiphase flow; numerical simulation; model reduction; oily wastewater; separation efficiencyi 前言三相卧式螺旋卸料沉降离心机利用液-液- 固三相的密度差异以及两相液体的 相溶，通离心作用对三相 物进行有效分离，具动、以及分离效率 ，广用于 、化、、和[1，2]，油厂含油废水的处理和食用 油的分离等[3,4]。
福乐伟高速卧螺离心机(二相或三相分离)——成功应用于石油化工污水处理
用于炼油厂 油污泥 处理 后 ， 大庆石 化 、 镇海炼化 、 上海金 山石化等企业
均相继 使用福乐伟卧螺离心 机进行炼油废水处理 。 为满足 石 油化工 行业
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福乐伟公 司的卧螺离心 机可应用 于炼油厂 三 泥 处理
(浮渣 、
底泥 、
活性污泥 ) 、 沉淀池废油 回收 、 炼油厂 化工 废水处理 等分离工 艺 (二 相
或三 相分 离 ) 。 其独特的三 相分离技术 ， 更是始终处于领先地位。 在中
国 ， 继 兰州炼化公 司率先于一 九九六 年 引进福乐伟卧螺离心 机成功地应
福乐伟高速卧螺离心机 (二 相或三 相分离) 成功应用于石 油化工 污水处理来自唏叠 ‘豳 址t
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德 国福乐伟公 司是世界著名的沉 降式卧螺离心 机生产厂 商 ， 已有五
十 多年设计 、 发展 和制造离心 机的经 验 。 迄今为止 ， 在全世 界 已有五 千
余 台各种规 格的福乐伟卧螺离心 机被成功地应用 于 化工 、
Pho n e + 4 9 8 74 1 30 1— 0
LWSX4540-N三相卧螺离心机在餐厨垃圾处理的应用
LWSX4540-N三相卧螺离心机在餐厨垃圾处理的应用摘要：中国餐厨垃圾产量大、产生面广、产生源分散。
需要很好的处理来让其变废为宝。
近年来，餐厨垃圾处理工艺已逐渐成熟，其中提油是其不可缺少的一步。
重庆江北机械有限责任公司生产的LWSX4540-N型三相卧螺离心机具有独特的结构特点和技术特性。
应用于餐厨垃圾处理的一次提油，其提油过程高效、操作运行简便、维护周期长、维护成本低。
关键词：餐厨垃圾；提油；三相卧螺离心机；1.引言随着我国生活条件越来越好，餐饮行业的快速发展，每天产生的餐厨垃圾越来越多。
据预测，到2025年，亚洲的餐厨垃圾将猛增至4.16亿吨。
现阶段我国可以被资源化处理和利用的餐厨垃圾占比仅为19.5%，而在日本等发达国家，可资源化利用的餐厨垃圾占比高达30%。
餐厨垃圾主要来源是食物厂、生活垃圾、商用厨房和饭店等，其主要成分有淀粉、纤维素、油脂、蛋白质、有机物杂质、无机物杂质等。
餐厨垃圾资源化技术主要有好氧堆肥和厌氧发酵。
2.餐厨垃圾处理工艺流程餐厨垃圾由餐厨垃圾收运车送到餐厨垃圾处理厂。
经过接料斗、粗分选、制浆、除砂、加热、提油、等步骤处理。
分离后的油相经过净化后用于生产生物柴油；分离后的水相进入厌氧发酵系统转换为沼气；渣相混合水相进入厌氧发酵系统或用于堆肥。
发酵产物沼液经脱水分为沼渣和污水，污水进入市政污水处理系统处理。
其流程见图1：在早期的餐厨垃圾处理工艺中，提油系统主要使用两相卧螺离心机进行固液分离，然后用碟式分离机进行油水分离。
近年来，三相卧螺离心机一次提油逐渐取代原有二次提油工艺。
三相卧螺离心机一次完成油、水、渣的分离，大大提高了生产效率、减少了设备投入和降低了运行成本。
图1餐厨垃圾处理流程3.LWSX4540-N三相卧螺离心机3.1.概述重庆江北机械有限责任公司针对餐厨垃圾的提油分离，专门开发了LWSX4540-N三相卧螺离心机。
该机在结构上有较大改变，具有整体重量轻、结构刚度高、水相撇液排出、水相撇液口位置在线可调等技术特性。
卧式螺旋离心机在处理炼厂“三泥”中的最佳参数选择
卧式螺旋离心机在处理炼厂“三泥”中的最佳参数选择作者：朱通来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第08期摘要：近年来，伴随着科学技术的不断发展和人民生活水平的逐步提高，人们对环保愈发重视，国家针对废气、废水等问题也出台了一系列法规政策。
然而，在当前的生产生活中，因炼厂污水处理不当而引发的大量含水量较高的污泥的现象时有发生。
如果污泥得不到妥善处理，便会引发二次污染，从而会对污水处理的正常运行造成不利影响，鉴于此，本文即结合卧式螺旋离心机的工作原理，就卧式螺旋离心机在处理炼厂“三泥”中的最佳参数选择加以分析。
关键词：卧式螺旋离心机；炼厂；三泥对于炼厂特别是炼油厂来说，其在进行污水处理过程中，所产生的油泥、浮渣以及活性污泥等的脱水一直是一大难题，其中，尤以油泥和浮渣的脱水问题最为突出。
以往采用的是真空转鼓过滤机脱水，但由于这一脱水技术效率不高，且需要消耗大量的劳动强度等，极易影响到炼油污水处理后路的畅通，导致大量污泥只得外运处理。
直到1995年，中国石化洛阳分公司在洛阳石油化工工程公司等的大力帮助下，才开始将卧式离心沉降式分离机（简称离心机）运用到处理炼油厂的“三泥”脱水以及PTA装置的污泥脱水问题中去，并取得了显著成效。
1 卧式螺旋离心机1.1 卧式螺旋离心机的工作原理卧式螺旋离心机也即螺旋卸料沉降离心机，是一种通过借助离心沉降法实现悬浮液的分离，并利用螺旋方式卸料的泥水分离机器。
其中，转速较高的转鼓、与转鼓转向相同且转速略低于转鼓的带有空心转轴的螺旋输送器以及差转速器等是其最重要的组件。
当要分离的悬浮液（比如经蓝芩调醇后的废液等）由进料管、螺旋出料口进入到转鼓中去，在高转速的转鼓所产生的离心力作用下，螺旋叶片会将沉积于转鼓内的固相颗粒不断刮下并推到排渣口处排出。
与此同时，液相会在固环层的内侧形成液环层，并经过螺旋通道流出转鼓。
1.2 卧式螺旋离心机的特点相较于其他的离心机污泥脱水机，卧式螺旋离心机的应用范围相对广泛，并且集强大的生产能力、较高的自动化程度、低耗电以及便于维修等特点于一身。
螺旋离心泵在污泥处理中的应用
螺旋离心泵在污泥处理中的应用1 螺旋离心泵的概念螺旋离心泵最关键的一个部位是它独特的螺旋离心叶轮，同时拥有螺旋段和离心段，结合了传统离心泵的高效率和螺旋泵的无堵塞性两者的优点，故称螺旋离心泵。
2 螺旋离心泵的起源螺旋离心泵起源于瑞士，最初目的是为了帮助秘鲁渔厂从渔船上输送活鱼，依托螺旋离心叶轮的无堵塞及柔和输送特性，泵可以完好无损的将活鱼从鱼网输送至船上再由船上输送至加工厂。
随着产品的日益发展和完善，螺旋离心泵的应用领域逐步扩大。
３螺旋离心泵的应用领域广泛的应用于市政污水、污泥，石油化工，纸浆废水，食品处理等领域。
４螺旋离心泵的特点与一般的普通杂质泵和旋流泵相比，螺旋离心泵的结构决定了其具有以下特点：1）无堵塞性能好叶片形成的大通道，加上进口导向和螺旋推进作用可以输送含大颗粒及纤维物质的液体，尤其是长纤维物体可以顺利通过。
输送的固体浓度比其他型式无堵塞泵高，与相近外径的传统离心叶轮相比，通径可提高很多。
２）柔和输送，无损性能好固液态两相流体在受均衡的螺旋力作用逐渐向前推进，流动方向无突然变化，因而流动平衡。
在污泥处理过程中特别适合于输送活性污泥，可以保持活性污泥的特性。
３）效率高且高效区宽４）功率曲线平坦５）具有陡降的特性曲线在扬程变化时，流量变化小，可保证连续稳定运行。
６）泵的吸入性能好泵叶片前伸到吸入口，因此可抽送含气介质，当吸入微量气体时，泵的性能、振动、噪音基本不发生变化，当含气量超过40％时，泵虽然会产生断续振动，但仍能运行。
７）高含固率5 螺旋离心泵在污水处理中的应用在我们的大量调查中，污水厂水泵反映最突出的问题就是经常堵塞。
一个原因就是泵房通水使用前很多建筑垃圾没有得到及时清理，很多松动的小石块、小的钢筋(公众号:泵管家)、脚手架管卡在建筑施工完成后仍然被留在了进水泵房池底。
另外一个原因就是污水中本身含有各种垃圾，虽然有格栅拦截但粗格栅栅距较大一般为20-30mm。
杂物，尤其是纤维物质等还是会通过拦截象滚雪球般在水泵中越缠越大直至叶轮堵塞，设备停止运行。
卧螺离心脱水机在炼油污泥处理中的应用
１ ． １ 含 油污 泥 的来源 及性 质 见表 １ 。
表 １ 含 油污 泥的来源及性质
污 泥 分 类 污 泥 来 源 罐 底 、池 底 油 泥 调 节 罐 排 泥 隔 油 池 排 泥
密度 １ ． Ｏ ０ １ ｇ ／ ｃ ｍ
一 、 二 级 气 浮 浮 渣
目前 ， 市 政 污 水 处 理 厂 处 理 的 污 泥 为 生 化
泥处理采 用污泥浓缩 脱水＋ 离 心 机 脱 水 的方 法 ，
系 统 的剩 余 污 泥 ，不 含 污 油 ，大 多采 用 带 式 压 滤 机 ，滤 后 污 泥 采 用 填 埋 处 理 。部 分 大 中城 市 ，市 政 污 水 场 污 泥 产 生 量 大 ，在 带 式 压 滤 机 脱 水 后 ， 采 用 干 化 进 一 步 降 低 含 水 率 后 再 处 置 。随 着 环 境 污 染 治 理 力度 的 加 大 ，对 污 水 处 理 厂 产 生 的 污 泥 处 置 要 求 更 加严 格 。因 此 ，进 一 步 降低 污 泥 含 水 率 、降低 污泥 处置 费 用是 目前 面 临的新 课题 。 庆 阳石 化 公 司污 水 处 理 厂设 计 处 理 能力 ３ ０ ０ ｔ ／ ｈ ，污 泥 的组 成 为油 泥 、浮 渣 和 剩余 活 性污 泥 ，污
主 要 脱 水 设 备 有 离 心 脱 水 机 两 台 ，一 台为 两 相 ， 处理量 为５ ｍ ／ ｈ ； 一 台为 三 相 ， 处 理 量 为 １ ０ ｍ ／ ｈ ； 在 离 心 脱 水 过 程 中污 泥 含 水 率 由 ９ ９ ． ８ ％ 降 至 ６ ０ ％～ ８ ０ ％，减 量 效果 良好 ，有 效地 降低 了处 置 费 用 。但 还 可采 取优 化 工 艺参 数 、加 强运 行 管理 等 措 施 ，进 一步 降低 含水 率 。
三相卧螺离心机的原理及故障判断
三相卧螺离心机的原理及故障判断
赵玉强
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)011
【摘要】针对卧螺离心机原理及运行期间经常出现的故障,作出分析判断,及时排除设备故障,使得离心机系统更加稳定、可靠,提高焦油蒸馏设备的生产能力,保证加工工序中产品的品质.
【总页数】2页(P152,105)
【作者】赵玉强
【作者单位】莱芜市能源检测站山东莱芜271100
【正文语种】中文
【相关文献】
1.三相卧螺离心机油水分离的CFD分析
2.三相卧螺离心机在罐底油泥清洗工艺中的应用
3.浅谈卧螺沉降离心机在铜萃取三相污物处理中的应用
4.三相卧螺离心机设计分析及结构参数对分离效果的影响
5.福乐伟高速卧螺离心机（二相或三相分离）——成功应用于石油化工污水处理
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三相卧螺离心机在分离油泥中的应用(精)
三相卧螺离心机在分离油泥中的应用在石化企业产生过程中，将产生大量的油泥，油泥中含有大量的油类等有机物，且含水量高(一般在90％~2上数量大，如不加处理排放就会对环境造成严重污染。
随着人们对环保的重视．作为“三废”之一，各个石化企业都非常重视对“油泥”的治理。
1、“油泥”治理回顾目前．国内石化企业对油泥的处理主要是将其浓缩脱水，并降低含油量，然后填埋或作其他处理。
其工艺主要为固液分离的过程．所以处理后的干泥含水及含油的高低成为衡量三泥处理效果的指标。
兰州石化公司动力厂对油泥的治理最初采用真空机过滤后。
进入焚烧炉焚烧的方法；由于在焚烧过程中产生大量的烟尘污染环境，且能耗大，后改为将过滤机过滤后产生的泥饼进行集中填埋的方法。
由于过滤机过滤后产生的泥饼含水、含油率高，且劳动强度大。
为提高处理量及处理效果．该厂于1999年引进了德国福乐伟公司生产的三相卧螺离心机用于油泥的处理，经过近三年的运行，效果十分明显。
2、三相卧螺离心机工作机理三相卧螺离心机主要由驱动部分、转筒和螺旋输送器构成．结构紧凑．体积小。
其运行基于沉降原理．即比液体重的固体颗粒在一个预定的时间内沉淀出来。
对于两种有比重差且不互溶的液体来讲，同样可以应用该原理。
当物料进入高速旋转的转筒后．物料在转筒内与转筒同步旋转．由于比重不同，受到的离心力不同，比重大的固体颗粒受到离心力最大，水次之，污油最小，这样按照受到离心力大小由外向内形成了同心的一个固体层和两个液层。
固体被螺旋输送器推出，液体从各自导液口排除。
所以应用三相卧螺离心机不但可以将三泥中的固体分离出来，而且还可以将三泥中的污油分离出来，即能够进行固一液一液分离。
3、三相卧螺离心机在油泥处理中的应用三相卧螺离心机在三泥处理中显示出了很大的优越性，由于三相卧螺离心机不但可以将油泥中的固体分离出来，而且还可以将油泥中的污油分离出来，这是其他分离法不可比的。
同时经三相卧螺离心机处理后的干泥含水率、含油率有不同程度的下降。
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三相卧螺离心机在分离油泥中的应用
在石化企业产生过程中，将产生大量的油泥，油泥中含有大量的油类等有机物，且含水量高(一般在90％~2上数量大，如不加处理排放就会对环境造成严重污染。
随着人们对环保的重视．作为“三废”之一，各个石化企业都非常重视对“油泥”的治理。
1、“油泥”治理回顾
目前．国内石化企业对油泥的处理主要是将其浓缩脱水，并降低含油量，然后填埋或作其他处理。
其工艺主要为固液分离的过程．所以处理后的干泥含水及含油的高低成为衡量三泥处理效果的指标。
兰州石化公司动力厂对油泥的治理最初采用真空机过滤后。
进入焚烧炉焚烧的方法；由于在焚烧过程中产生大量的烟尘污染环境，且能耗大，后改为将过滤机过滤后产生的泥饼进行集中填埋的方法。
由于过滤机过滤后产生的泥饼含水、含油率高，且劳动强度大。
为提高处理量及处理效果．该厂于1999年引进了德国福乐伟公司生产的三相卧螺离心机用于油泥的处理，经过近三年的运行，效果十分明显。
2、三相卧螺离心机工作机理
三相卧螺离心机主要由驱动部分、转筒和螺旋输送器构成．结构紧凑．体积小。
其运行基于沉降原理．即比液体重的固体颗粒在一个预定的时间内沉淀出来。
对于两种有比重差且不互溶的液体来讲，同样可以应用该原理。
当物料进入高速旋转的转筒后．物料在转筒内与转筒同步旋转．由于比重不同，受到的离心力不同，比重大的固体颗粒受到离心力最大，水次之，污油最小，这样按照受到离心力大小由外向内形成了同心的一个固体层和两个液层。
固体被螺旋输送器推出，液体从各自导液口排除。
所以应用三相卧螺离心机不但可以将三泥中的固体分离出来，而且还可以将三泥中的污油分离出来，即能够进行固一液一液分离。
3、三相卧螺离心机在油泥处理中的应用
三相卧螺离心机在三泥处理中显示出了很大的优越性，由于三相卧螺离心机不但可以将油泥中的固体分离出来，而且还可以将油泥中的污油分离出来，这是其他分离法不可比的。
同时经三相卧螺离心机处理后的干泥含水率、含油率有不
同程度的下降。
现对用真空过滤机和三相卧螺离心机两种方法分理后的油泥情况列表比较如下：
3．1 1997年1～6月份用真空过滤机处理后的干泥与2001年1～6月份用三相卧螺离心机分离后的干泥的平均含水率列表对照。
对表1进行对比发现2001年采用了三相卧螺离心机后，干泥的含水率平均降低了
6I3％，由于干泥含水率降低。
一方面减少了拉用量．降低了拉运成本；另一方面减少了进入自然环境中的油泥量．降低了对环境的污染。
3．2 1997年1 6月份用真空过滤机处理后的干泥与2001年1 6月份用三相卧螺离心机分离后的干泥的平均含油率列表对照。
通过对照表2我们发现经三相卧螺离心机处理后的干泥含油率平均降低了6个百分点，由于目前对干泥采用集中填埋处理．干泥含油率的降低无疑减少了进入自然环境中的有机物．有利于环境的自然净化。
3．3 1997年1 6月份用真空过滤机处理后的水与2001年1 6月份用三相卧螺离心机分离后水中含油率列表对照。
由于用真空过滤机过滤后的油、水无法进行分离，污油又重新进入污水处理系统处理。
由于三相卧螺离心机能够进行固一液一液分离，由表3对比结果可看出，经三相卧螺离心机分离后的水相含油率大大降低，一方面分离出的污油可直接进入污油系统，回收了能源；另一方面减轻了后续工段负荷．节约了污水处理成本。
通过上述几项比较，用三相卧螺离心机处理三泥效果显著。
4、三相卧螺离心机性能特点
4．1安全可靠性高
三相卧螺离心机分离系统还包括加药系统和进料泵，整个系统均采用自动控制和连锁保护系统，如果出现离心机超压、超温或缺药、缺料等不正常情况时离心机自动停车或报警提示操作人员，有效防止了离心机的损坏，停工机率低。
另外其转动部分全密封，防止转动件对操作人员带来伤害。
4．2操作方便
只需一人操作，降低了年劳动强度，降低了人力成本。
由于分离在密封状态下进行．噪音低、污染小改善了员工的操作条件。
4．3维修周期长．能耗低
由于设计结构合理，材质抗耐磨性好，运行平稳，维修周期长。
我厂自1999年底投入运行至今未进行过大修，经检测各项指标均正常。
由于整个系统总功率仅为37．5KW／h，处理每吨污泥耗电2．4KW，能耗低。
经济效益高。
5、结束语
劳动强度大、能耗高的分离工艺被更经济的离心式液固分离方法代替是生产发展的必然。
工业生产日益要求设备紧凑、密闭，生产连续，并且具有多功能、高效率以及维修量低的特点。
三相卧螺离心机满足了现代分离设备要求的新型设备．它在油泥处理的投用，提高了油泥处理效果，满足了环保要求。
同时它可以应用于处理市政生活污水污泥的分离及其它固一液一液、液一液分离项目。